冶金过程自动化技术丛书 热轧生产自动化技术PDF电子书下载

第1章 热轧生产工艺及设备 1

1.1 带钢热连轧生产工艺概述 1

1.1.1 传统带钢热连轧 1

1.1.2 薄板坯连铸连轧 4

1.1.3 新型炉卷轧机 6

1.1.4 热轧无头轧制技术与超薄带的生产 7

1.2 机械设备 9

1.2.1 粗轧机组 9

1.2.2 精轧机组 14

1.2.3 带钢冷却装置 19

1.2.4 卷取机 20

1.2.5 辊道 22

1.3 电气设备 24

1.3.1 概述 24

1.3.2 供电系统 24

1.3.3 电气传动系统 26

第2章 热连轧计算机控制系统与检测仪表 29

2.1 带钢热连轧计算机控制流程概述 29

2.1.1 加热炉区 30

2.1.2 粗轧区 31

2.1.3 中间辊道 32

2.1.4 精轧区 33

2.1.5 热输出辊道 35

2.1.6 卷取运输链区 36

2.1.7 其他 37

2.2 带钢热连轧计算机系统的分级与功能划分 38

2.2.1 生产管理计算机系统功能 38

2.2.2 生产控制计算机系统功能 40

2.2.3 过程控制计算机系统功能 41

2.2.4 基础自动化系统功能 44

2.3 带钢热连轧计算机系统结构 48

2.3.1 带钢热连轧计算机控制系统结构的演变 48

2.3.2 基础自动化系统组成及其特点 49

2.3.3 计算机控制系统的结构 50

2.4 轧线检测仪表 57

2.4.1 轧制力测量仪 57

2.4.2 宽度测量仪 58

2.4.3 厚度测量仪 60

2.4.4 凸度测量仪 62

2.4.5 平直度测量仪 63

2.4.6 温度测量仪 70

第3章 热轧工艺理论基础 72

3.1 变形区基本工艺参数 72

3.2 体积不变定律 73

3.3 流量恒定定律 73

3.3.1 变形区入口出口流量方程 73

3.3.2 连轧机多个机架的流量方程 75

3.4 热轧塑性变形方程 75

3.5 轧制力模型的理论基础 77

3.5.1 接触弧水平投影长度 78

3.5.2 外摩擦应力状态系数QP 78

3.5.3 热轧金属塑性变形抗力 80

3.6 弹跳方程 81

3.7 凸度方程和板形方程 85

3.8 传热基本方程 87

3.8.1 概述 87

3.8.2 传热学基础 89

3.8.3 传热学基本公式 90

第4章 基础自动化级功能 95

4.1 轧件运送控制 95

4.1.1 概述 95

4.1.2 中间辊道控制 96

4.1.3 热输出辊道控制 98

4.2 自动位置控制 99

4.2.1 自动位置控制基本原理 99

4.2.2 压下控制系统概述 103

4.2.3 电动压下自动位置控制 107

4.2.4 液压压下自动位置控制 109

4.2.5 辊缝零调与轧辊水平调整 112

4.3 活套控制 114

4.3.1 基本概念 114

4.3.2 活套高度控制 115

4.3.3 活套张力控制 117

4.3.4 活套高度控制与张力控制的关系 119

4.4 自动厚度控制（AGC） 119

4.4.1 厚度误差产生的原因 119

4.4.2 厚度控制的基本分析方法 122

4.4.3 自动厚度控制原理与算法 127

4.5 自动宽度控制（AWC） 144

4.5.1 宽度误差产生的原因 144

4.5.2 自动宽度控制系统的结构与组成 145

4.5.3 自动宽度控制功能 146

4.6 板形控制（ASC） 148

4.6.1 板形控制策略 148

4.6.2 前馈板形控制 152

4.6.3 反馈板形控制 153

4.6.4 板形板厚解耦 154

4.7 终轧温度控制（FTC） 154

4.7.1 终轧温度控制原理 154

4.7.2 带钢头部终轧温度控制 155

4.7.3 带钢全长终轧温度控制 157

4.8 卷取温度控制（CTC） 159

4.8.1 卷取温度控制原理 159

4.8.2 卷取温度的控制方式 162

4.8.3 阀控制与带钢跟踪 163

4.8.4 带钢冷却方式 164

4.9 卷取张力控制 165

4.9.1 卷取张力控制概述 165

4.9.2 卷取张力控制原理 166

4.9.3 卷取张力控制数学模型 168

4.9.4 卷径测量 168

4.9.5 卷取张力控制的实现 169

第5章 过程控制级功能 171

5.1 概述 171

5.2 设定计算 174

5.2.1 加热炉设定计算 174

5.2.2 粗轧机设定计算 175

5.2.3 精轧机设定计算 175

5.2.4 卷取机设定计算 176

5.2.5 卷取温度设定计算 176

5.3 生产计划和初始数据的处理 177

5.4 轧件跟踪 178

5.4.1 跟踪区的划分 179

5.4.2 跟踪指示器 180

5.4.3 跟踪功能的实现 181

5.4.4 跟踪修正 184

5.4.5 半无头轧制工艺下的跟踪 185

5.5 数据通信 189

5.5.1 和外部计算机的数据通信 189

5.5.2 和大型检测仪表的数据通信 194

5.6 数据记录和报表 194

5.7 人机界面 195

5.8 数据采集和处理 196

5.9 轧辊数据处理 196

5.10 历史数据处理 196

5.11 事件监视 197

5.12 产品质量数据分类 198

5.13 应用系统起动 198

5.14 模拟轧钢 198

第6章 热连轧数学模型 200

6.1 热连轧数学模型的概况 200

6.1.1 热连轧数学模型的发展特点 200

6.1.2 热连轧数学模型的发展趋势 201

6.1.3 热连轧数学模型的分类和功能 203

6.2 加热炉燃烧控制模型 204

6.2.1 概况 204

6.2.2 板坯温度计算 205

6.2.3 炉温设定计算 208

6.2.4 出钢间隔延长的计算 214

6.2.5 关于自动燃烧控制（ACC）的讨论 215

6.2.6 另外一种加热炉燃烧控制模型 215

6.3 粗轧设定模型和模型的自学习 217

6.3.1 概述 217

6.3.2 粗轧设定计算的流程 218

6.3.3 粗轧设定模型 223

6.3.4 粗轧设定模型的自学习 232

6.4 精轧设定模型和模型的自学习 237

6.4.1 概述 237

6.4.2 辊缝设定和速度设定的过程及其数学模型 238

6.4.3 数学模型的自学习 263

6.4.4 动态设定（穿带自适应）模型 268

6.4.5 神经网络和热轧数学模型 269

6.4.6 轧制压力数学模型的建立方法 272

6.4.7 半无头轧制和FGC设定 277

6.4.8 精轧轧机刚度、油膜厚度测试方法及其数据处理 281

6.5 卷取设定模型 288

6.5.1 概述 288

6.5.2 卷取设定的计算流程 288

6.5.3 卷取设定计算使用的工艺参数表 291

6.6 卷取温度控制模型 293

6.6.1 概述 293

6.6.2 初始阀门喷水模式设定 295

6.6.3 卷取温度控制模型 296

6.6.4 卷取温度控制模型的自学习 301

6.7 板形设定和控制模型 304

6.7.1 概述 304

6.7.2 板形设定模型 305

6.8 自动宽度控制模型 313

6.8.1 概述 313

6.8.2 AWC功能的构成 313

6.8.3 动态设定（DSU）模型 314

6.8.4 短行程控制（SSC）模型 315

6.8.5 AWC的自学习（短行程控制模式的自学习） 315

6.9 精轧温度控制模型 317

6.9.1 概述 317

6.9.2 FTC功能的构成 318

6.9.3 FTC数学模型的构成 319

第7章 过程控制级系统的设计与实现 321

7.1 硬件系统的配置和功能分配 321

7.1.1 硬件机种、机型选择的演变历程 321

7.1.2 硬件配置的实例 323

7.2 系统软件的配置 324

7.3 中间件 324

7.3.1 中间件的功能 324

7.3.2 中间件的应用实例 325

7.4 应用软件设计 332

7.4.1 应用软件结构的设计 332

7.4.2 数据结构和数据流程的设计 347

7.4.3 计算机通信设计 352

7.4.4 HMI画面的设计 356

7.4.5 报表的设计 359

7.4.6 启动应用系统的软件设计 360

7.5 数学模型的用户化 360

7.5.1 数学模型的选取与组合 361

7.5.2 数学模型数据表配置 361

7.5.3 数学模型的调试及其工具 368

参考文献 373